2022年专题复习化学键和晶体结构 .pdf
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1、学习必备欢迎下载课题九 化学键和晶体结构考点一:化学键化学键:相邻原子之间强烈的相互作用叫化学键。化学键的存在:稀有气体单质中不存在;多原子单质分子中存在共价键;非金属化合物分子中存在共价键( 包括酸 ) ;离子化合物中一定存在离子键,可能有共价键的存在(Na2O2、NaOH 、NH4Cl),共价化合物中不存在离子键;离子化合物可由非金属构成,如:NH4NO3、NH4Cl 。1. 离子键1)定义:使阴阳离子结合成化合物的静电作用,叫做离子键。成键微粒:阴阳离子相互作用:静电作用(静电引力和斥力)成键过程:阴阳离子接近到某一定距离时,吸引和排斥达到平衡,就形成了离子键。2)形成离子键的条件:活泼
2、的金属元素(IA,IIA )和活泼的非金属元素(VIA,VIIA )之间的化合物。活泼的金属元素和酸根离子形成的盐酸根离子:SO42-、NO3-、Cl-等铵盐子和酸根离子(或活泼非金属元素)形成的盐。把NH4+ 看作是活泼的金属阳离子离子化合物:含有离子键的化合物。3) 离子键的强弱比较影响因素:离子半径( 反比 )、电荷数 ( 正比 ) 比较离子键强弱:KCl 与 KBr、 Na2O与 MgO 决定 : 稳定性及某些物理性质,如熔点等。2. 共价键1)定义:原子之间通过共用电子对所形成的相互作用,叫做共价键。成键微粒:原子相互作用:共用电子对氢分子的形成:名师归纳总结 精品学习资料 - -
3、- - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 12 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载共价键特点:共用电子对不偏移,成键原子不显电性氯化氢分子的形成:共价键特点:共用电子对偏向氯原子,氯原子带部分负电荷,氢原子带部分正电荷。2)形成共价键条件:同种或不同种非金属元素原子结合;部分金属元素原子与非金属元素原子,如AlCl3,FeCl3;3)存在:存在于非金属单质和共价化合物中,也存在于某些离子化合物和原子团中 H2 HCl NaOH NH4Cl Na2O2 SO42-
4、 NO3-4)共价化合物:以共用电子对形成分子的化合物。离子键和共价键的比较3. 电子式:在元素符号周围用“ ”或“”来表示原子最外层电子的式子,叫电子式。(1) 原子的电子式:常把其最外层电子数用小黑点“. ”或小叉“”来表示。 H Na Mg Ca (2) 阳离子的电子式:不要求画出离子最外层电子数,只要在元素、符号右上角标出“n+”电荷字样。Ca2+ Mg2+ Na+ H+(3) 阴离子的电子式: 不但要画出最外层电子数,而且还应用于括号“ ”括起来,并在右上角标出“n-”电荷字样。(4) 离子化合物电子式由阳离子的电子式和阴离子的电子式组合而成. 注意 : 相同的离子不能写在一起, 不
5、能合并,一般对称排列. 用电子式表示离子化合物的形成过程用电子式表示氯化钠的形成过程名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 12 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载【注意】离子须注明电荷数;相同的原子可以合并写,相同的离子要单个写;阴离子要用方括号括起;不能把“”写成“ = ”用箭头表明电子转移方向(也可不标)( 5)共价分子的电子式:由原子的电子式组合而成。共用电子对放在相邻原子之间,共用电子对数目为原子达稳定结构所需的电
6、子数目。如N原子需三个电子达稳定结构则有三对共用电子对。【小结】在写电子式时必须先判断是离子化合物还是共价分子,再根据各自的要求来写,共价分子不能出现中括号和离子符号。4. 共价型分子中八电子稳定结构的判断1) 共价键的种类:配位键:共用电对由成键单方面提供的共价键。非极性键:共用电对在成键原子中间;极性键:共用电对偏向于成键原子其中一方。2)分子中若含有氢元素,则氢原子不能满足最外层8 电子稳定结构。3)若某元素化合价绝对值与其原子最外层电子数之和等于8,则该元素的原子满足8 电子稳定结构; 否则不满足。判断非极性分子和极性分子的依据:ABn型分子极性判断:若中心原子A的绝对值等于该原子的最
7、外层电子数,则分子为非极性分子。【例 1】下列各组物质的晶体中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是 (A)SO2和 SiO2(B)CO2和H2 (C)NaCl和HCl (D)CCl4和KCl 点拨 首先根据化学键、晶体结构等判断出各自晶体类型。A都是极性共价键,但晶体类型不同,选项B均是含极性键的分子晶体,符合题意。C NaCl为离子晶体,HCl为分子晶体 D中CCl4极性共价键,KCl离子键,晶体类型也不同。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,
8、共 12 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载CHHHH【规律总结】 1 、含离子键的化合物可形成离子晶体 2、含共价键的单质、化合物多数形成分子晶体,少数形成原子晶体如金刚石、晶体硅、二氧化硅等。 3、金属一般可形成金属晶体【例 2】关于化学键的下列叙述中,正确的是 ( ).(A) 离子化合物可能含共价键(B) 共价化合物可能含离子键(C)离子化合物中只含离子键(D) 共价化合物中不含离子键 点拨 化合物只要含离子键就为离子化合物。共价化合物中一定不含离子键,而离子化合物中还可能含共价键。答案 A、D 【巩固】下列叙述正确的是A. P4和 NO2都是共价化合物B. CCl
9、4和 NH3都是以极性键结合的极性分子C. 在 CaO 和 SiO2晶体中,都不存在单个小分子D. 甲烷的结构式:,是对称的平面结构,所以是非极性分子答案: C 5. 分子间作用力和氢键1) 分子间作用力: 把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力(也叫范德华力)。分子间作用力比化学键弱得多,是一种微弱的相互作用,它主要影响物质的熔、沸点等物理性质,而化学键主要影响物质的化学性质。分子间作用力主要存在于由分子构成的物质中,如:多数非金属单质、稀有气体、非金属氧化物、酸、氢化物、有机物等。分子间作用力的范围很小, 只有分子间的距离很小时才有。一般来说,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,
10、分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高。【归纳】分子间作用力与化学键的比较2) 氢键形成条件:原子半径较小,非金属性很强的原子X,(N、O 、F)与 H原子形成强极性共价键,与另一个分子中的半径较小,非金属性很强的原子Y (N、O 、 F),在分子间H与 Y产生较强的静电吸引,形成氢键表示方法:X HYH(X.Y 可相同或不同,一般为N、O、F)。氢键能级:比化学键弱很多,但比分子间作用力稍强。氢键作用:使物质有较高的熔沸点(H2O 、HF 、NH3) 使物质易溶于水(C2H5OH ,CH3COOH) 解释一些反常现象【结果】氢键的形成会使含有氢键的物质的熔、沸点大大升高。如:水的沸点高、氨易液
11、化等。这是因为固体熔化或液体汽化时,必须破坏分子间作用力和氢键氢键的形成对物质的溶解性也有影响,如:NH3极易溶于水。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 12 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载考点二:晶体类型和性质的比较晶体:是内部微粒( 原子、离子或分子) 在空间按一定规律做周期性重复排列构成的物质。非晶体:是内部的原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的物质。【思考】决定晶体物理性质的因素是什么?答:构成晶体微粒之间
12、的结合力。结合力越强,晶体的熔沸点越高,晶体的硬度越大。1. 几种晶体的比较(1) 离子晶体定义:离子间通过离子键结合而成的晶体。特点:无单个分子存在;NaCl 不表示分子式。熔沸点较高,硬度较大,难压缩, 但质地较脆 . 水溶液或者熔融状态下均导电。常见的离子晶体有:强碱、部分金属氧化物、大部分盐类。(2) 分子晶体定义:分子间通过分子间作用力结合成的晶体。特点:有单个分子存在;化学式就是分子式。熔沸点较低,硬度较小,易升华。哪些物质可以形成分子晶体?卤素、氧气、等多数非金属单质、稀有气体、非金属氢化物、多数非金属氧化物、酸、多数有机物等。(3) 原子晶体定义:原子间通过共价键结合成的具有空
13、间网状结构的晶体。特点:熔沸点很高,硬度很大,难溶于一般溶剂。常见的原子晶体有:金刚石、单晶硅、碳化硅、二氧化硅等2. 晶体类型的判断名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 12 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载(1) 从物质的分类上判断:离子晶体:强碱、大多数盐类、活泼金属氧化物;分子晶体:大多数非金属单质(金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼除外)及氧化物( SiO2 除外),所有的酸及非金属氢化物,大多数有机物等。原子晶体:
14、金刚石、晶体硅、晶体硼、SiO2、 SiC、BN、Si3N4 金属晶体:金属单质(液态Hg除外)及合金(2) 从性质上判断:熔沸点和硬度高:原子晶体;中:离子晶体;低:分子晶体物质的导电性固态时不导电熔融状态时能导电:离子晶体;固态时导电熔融状态时也导电:金属晶体及石墨;固态时不导电熔融状态时也不导电:分子晶体、原子晶体。3. 物质熔沸点高低的比较1) 晶体内微粒间作用力越大,熔沸点越高,只有分子晶体熔化时不破坏化学键2) 不同晶体(一般):原子晶体离子晶体 分子晶体熔点范围: 上千度 几千度 近千度 几百度 多数零下最多几百度3) 【注意】若分子间有氢键,则分子间作用力比结构相似的同类晶体强
15、,故熔、沸点特别高【例 1】有关晶体的下列说法中正确的是( ) A晶体中分子间作用力越大,分子越稳定B原子晶体中共价键越强,熔点越高C冰融化时水分子中共价键发生断裂D氯化钠熔化时离子键未被破坏【解析】晶体中分子间的作用力越大,说明晶体的熔沸点越高,而分子的稳定性取决于化学键的强弱和体系能量的高低,故A选项错误。冰融化时水分子中部分氢键断裂,共价键不断裂。氯化钠熔化时离子键被破坏。答案: B 【点拨】晶体中的作用力影响晶体的性质,若是分子晶体,影响熔沸点的是分子间作用力与氢键,但影响分子稳定性的是化学键的强度;若是原子晶体、离子晶体、金属晶体,熔沸点与化学键强度有关。【巩固练习】下列各组物质的晶
16、体中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是( ) A SO2和 SiO2 BCO2和 H2O C NaCl 和 HCl DCCl4和 KCl 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 12 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载【解析】判断化学键类型是否相同,主要是看成键两原子是直接通过共价键结合的,还是通过互相得失电子后形成阴、 阳离子靠离子键结合的。主要是分析成键两原子通过何种形式才能使双方都达到稳定结构( 一般的是最外层达到8
17、 个电子 ) 。判断晶体类型是否相同,主要是看构成晶体的“基本微粒”属于分子、离子还是原子,或者是分析晶体中基本微粒间作用力是范德华力、离子键还是共价键,这两个角度实质是一致的。由上述可知化学键的类型和晶体类型两者既有联系也有区别,切勿混为一谈。如SO2和 SiO2,从成键两原子之间结合力分析,都是只能通过共价键结合,化学键类型相同,但从构成晶体类型来看,SO2熔点低,溶于一些溶剂中,硬度小、沸点低等性质说明SO2在晶体中只能是以分子形式存在,基本微粒间的作用力是分子间作用力,所以是分子晶体。SiO2上述性质与SO2截然相反,说明SiO2在晶体中不是以分子的形式存在,基本微粒是原子,微粒间作用
18、力是共价键,所以为原子晶体。同理分析B、C、D选项。答案: B 【例 2】右图是已合成的硫氮化合物的一种分子结构,下列说法正确的是( ) A该物质的分子式为SN B该物质具有很高的熔沸点C该物质的分子中只有共价键D该物质的固体是离子晶体【解析】根据题意是一种分子结构,说明该物质是分子晶体,熔沸点低,分子内只有共价键,该物质的分子式为S4N4。答案: C 【点拨】首先要分析晶体类型,若题中明显有分子的描述,其熔沸点不会很高,晶体也一定是分子晶体。【巩固练习】HgCl2的稀溶液可用作手术刀的消毒剂,已知熔融的HgCl2不导电,而HgCl2的稀溶液有弱的导电能力,下列关于HgCl2的叙述正确的是(
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